Cabo de aquecimento

Um cabo de aquecimento é um dispositivo elétrico baseado no princípio de operação baseado na lei Joule-Lenz e destinado a manter o regime de temperatura de uma instalação supervisionada. Proprietários de casas particulares instalam sistemas similares para proteger o dreno do congelamento na estação fria.

A história da criação de sistemas de aquecimento a cabo

Há tão pouca informação sobre o desenvolvimento de sistemas de aquecimento a cabo que você deve se debruçar sobre isso. De fato, como dizem as fontes, o início foi dado nos anos 30 do século XX.Mas o pedido de patente foi apresentado em 1929!A diferença na pronúncia correta: a ideia de aquecimento por cabo apareceu nos anos 20.E em 17 de dezembro de 1929, um pedido foi arquivado e arquivado no escritório de patentes. Isso de alguma forma protegeu o autor de saquear a ideia. Christian Backer Berg apostou em algo novo para si mesmo que traria lucro no futuro. Patente

A prática de depósito varia de país para país. Por exemplo, no Canadá, um instituto estadual especial está envolvido na recepção de idéias inacabadas, para que o autor seja capaz de obter informações sobre os desenvolvimentos na área afetada a tempo. Claro, os detalhes são conhecidos apenas pelos detentores de direitos autorais.

Após a apresentação do pedido, um comitê de especialistas é designado para considerar o cerne da questão. Ao mesmo tempo, a qualidade dos documentos apresentados e a novidade da invenção são avaliados. O motivo da recusa é múltiplos sinais. Por exemplo, se a obviedade de uma intenção criativa for reconhecida ou uma repetição de patentes já existentes. No decorrer da consideração do pedido, a comissão precisa de explicações do autor. A patente US número US1857615 A ​​estava em análise há mais de dois anos e, sendo apresentada em 17 de dezembro de 1929, foi aprovada somente em 10 de maio de 1932.Na Rússia moderna, o período de revisão é de cerca de 12 meses.

De acordo com este documento, o público apresentou algo parecido com um moderno elemento de aquecimento. O condutor elétrico é isolado com pó cristalino, o projeto foi colocado em um tubo de metal, como em um elemento de aquecimento de uma máquina de lavar roupa ou um ferro. Como concebido pelo criador, o produto foi destinado a representar o assunto descrito no título do artigo. Se necessário, o cabo de aquecimento elevou a temperatura para o nível desejado. By the way, o inventor chamou seu produto tubular( TEN - aquecedor elétrico tubular).É assim que a ideia é explicada( novidade e aplicabilidade na produção):

1. O núcleo do fio de alta resistência é enrolado para aumentar o valor da saída de calor do produto( por unidade de comprimento).Aquecedor elétrico tubular
   

2. O preenchimento cristalino é necessário para suportar altas temperaturas. Hoje, polímeros que são impossíveis nos anos 30 do século 20 são usados ​​ativamente na construção do cabo de aquecimento.
3. A bainha de metal( no aço original, geralmente usada atualmente e cobre) é necessária para transferir o calor para o exterior da melhor forma possível. E hoje, os elementos de aquecimento são construídos de acordo com o esquema especificado. Metal fornece força adequada.
4. Um processo de fabricação específico envolveu a colocação de uma hélice de magnésio cristalino em um tubo de metal, seguido de tratamento com vapor. Devido às condições descritas, a formação ativa de hidróxido prosseguiu. Em volume, resultou mais de duas vezes mais do que o magnésio permaneceu. O pó de hidróxido serviu como isolante. A água restante foi evaporada a uma "temperatura relativamente alta".Depois, há detalhes tecnológicos do processo de produção.

Curiosamente, valores específicos não são indicados. Na química moderna, sabe-se que a uma temperatura de 350 graus Celsius, o hidróxido de magnésio se decompõe, perdendo água. Qual processo o inventor tinha em mente, talvez apenas secando o vapor usado? O inventor não divulgou o segredo como garantia de que o segredo da patente não será revelado por terceiros, mesmo no caso de transferência acidental ou intencional de informações para terceiros. No decorrer do texto, o inventor observa o fato de possível contato de uma espiral sob corrente com uma bainha de metal, o que torna o isolamento elétrico do produto não alto o suficiente( para dispositivos modernos - 20 MΩ).Para resolver o problema, é inserida uma espiral adicional de diâmetro ligeiramente maior, que protege de forma confiável a tensão de sair. Sistema de aquecimento de cabos

A patente acima estabeleceu as bases para a invenção do cabo resistivo. O curso adicional do pensamento científico parou por anos. A seguinte patente original da Noruega é declarada em 14 de maio de 1947.Nos EUA está registrado sob o número US2494589 A. A patente já reivindicou o projeto de um cabo de aquecimento auto-regulável. Dois transportando correntes separadas por uma camada de matriz polimérica. A essência da invenção: com o aumento da temperatura, o plástico com pó metálico disseminado se expande, aumentando regularmente a resistência elétrica. Como resultado, a corrente diminui, o calor liberado pela lei Joule-Lenz diminui. Esses processos levam a uma diminuição na temperatura.

O resultado é um resfriamento. Então a matriz é comprimida, a corrente aumenta novamente, o processo retorna ao ponto inicial. Isso é repetido inúmeras vezes, devido ao qual o regime é mantido dentro da faixa normal. A invenção é automatismo convenientemente pensado, a formação do desenho desejado para aquecer objetos. O cabo de auto-regulação devido às características atuais é tomado de qualquer comprimento( na prática, o máximo é limitado pelo throughput de corrente total, que demonstra o valor mais alto perto da fonte de energia e descendo até o final).

Características do cabo de aquecimento

No dia-a-dia, o cabo de aquecimento é mais usado como sistema anti-gelo para as bordas de telhados, drenos, alpendres, degraus e caminhos. Neste caso, a tarefa é manter a temperatura em torno de zero graus. Outras aplicações são chamadas industriais.Às vezes o cabo de aquecimento é usado para aquecer a água no tubo se a temperatura for insuficiente.

O produto funciona em conjunto com um controlador que realiza operações de controle. Cabo de aquecimento resistivo precisa de um sensor, não é capaz de regular independentemente o seu trabalho. Do local de instalação do sensor e depende do desempenho do sistema. Aplicações práticas em que o consumo não é regulamentado são extremamente raras. Em outros casos, a tensão de alimentação ou outros parâmetros variam. Para cabos auto-reguláveis, tais medidas são desnecessárias.

O uso do cabo de aquecimento

O uso do cabo de aquecimento na indústria é declarado pelo padrão internacional IEEE 515. Ele não está disponível para download gratuito em formato eletrônico e é vendido a um preço de pouco mais de $ 100.A organização do IEEE fornece aos assinantes acesso a ele( por dinheiro).Às vezes, os recursos especulam sobre o interesse deste documento e até oferecem para baixar um arquivo executável para instalação. .. Temendo a implantação de Trojans e outros espíritos malignos em um computador, evite sugestões semelhantes. Um sistema de aquecimento de tubulação tipo russo é considerado uma tradução no documento GOST R IEC 62086-2, de acordo com o qual os tipos de instalação são divididos em classes:

• I - é necessário manter a temperatura acima de um determinado ponto. Característica dos sistemas anti-gelo. Suponha um aumento acentuado na temperatura, a precisão dos sensores requer um pequeno.
• II - manutenção da temperatura na faixa média e ampla. Um interruptor térmico mecânico é adequado como um sensor.
• III - requer a manutenção de uma temperatura em uma faixa estreita. Como nos frigoríficos. Os termopares são usados ​​como sensores.

Os sistemas de aquecimento são( juntamente com os tipos listados na lista) para o objeto de serviço crítico( C) ou não crítico( NC).No primeiro caso, a sinalização da falha desta parte do equipamento é fornecida, a linha principal deve ser complementada com uma linha de backup( com fonte de alimentação separada com corrente elétrica e comutação automática pelo comando do controlador).Em sistemas de aquecimento de cabos não críticos, os requisitos de temperatura são reduzidos e, quando os parâmetros vão além das conseqüências prejudiciais previstas, eles não ocorrerão.

O isolamento térmico é necessário. Para sistemas, o piso radiante é um substrato sob o elemento de aquecimento com a expectativa de que a energia seja exclusivamente para cima. Tais medidas minimizam o custo da eletricidade, além disso - mudam as condições de operação das estruturas de suporte de carga. Assim, a espessura da camada de isolamento térmico é selecionada de acordo com as condições existentes. Por exemplo, em uma casa tipicamente de painéis, o aquecimento do teto inferior do lado do apartamento diminuirá quando o sistema de aquecimento de piso estiver equipado com ele. Isso significa que a placa irá congelar durante o inverno a partir do final, o que pode levar a uma redução significativa na vida útil da estrutura do edifício.

Vamos mencionar um fato simples: em conexão com a ideologia desenvolvida no país, esta exigência só será considerada pelos proprietários de casas particulares. Em termos econômicos, o custo das perdas indo para o aquecimento do teto, às vezes acaba sendo menor do que a diferença de preço entre diferentes espessuras.É possível tentar economizar dinheiro a esse respeito e não prejudicar a causa comum. Por exemplo, a diferença de preço entre Penofol A-05 e A-10 para uma pequena sala será um par de mil rublos, o que é semelhante a muitos kWh de energia. Portanto, é necessário calcular as perdas através de uma camada de isolamento - descobrir programas de computador especiais - e comparar o custo durante todo o período de operação.

Obviamente: o resultado depende do material de revestimento do piso( a relação entre a sua resistência à transferência de calor e a da Penofol).Compare com o calculado( de acordo com o projeto da casa) chão aquecido da atmosfera do apartamento. Se os números forem semelhantes, eles não forem muito diferentes, e a viabilidade econômica de usar uma camada mais fina de isolamento for comprovada, é mais razoável usar essa opção ao instalar o cabo de aquecimento.

No caso de tubos de aquecimento no topo do isolamento é protegido por um escudo rígido, geralmente de metal. A partir da sobreposição do porão, a camada é separada por impermeabilização para evitar a umidade. A umidade nos materiais bloqueia suas propriedades úteis. Isso acontece com a lã mineral. A camada de isolamento térmico deve suportar cargas mecânicas. Para este efeito, é possível colocá-lo sob o caixote ou não. Um caso adequado seria um substrato laminado, combinando boa resistência a cargas mecânicas e propriedades isolantes.

No que diz respeito ao risco de incêndio, a potência do cabo é geralmente baixa, não se deve esperar altas temperaturas, mesmo em caso de quebra. Outra coisa é um curto-circuito. Forneça um disjuntor para este gabinete no painel de comando. Em relação à escolha entre as variedades disponíveis, um cabo auto-regulável torna-se seguro. Uma matriz polimérica com aditivos de grafite aumenta a resistência com o aumento da temperatura, o que reduz naturalmente o aquecimento. Por exemplo, nas áreas sob o mobiliário, o consumo de corrente elétrica é reduzido. Tudo isso não isenta da necessidade de comprar e instalar um disjuntor.

Às vezes, um cabo de aquecimento é colocado na espessura da mesa. Tais tecnologias são usadas por construtores para secar concreto. As extremidades de alimentação são então cortadas e o cabo permanece na espessura da placa. Deve ser entendido que a capacidade de manutenção do sistema neste caso é drasticamente reduzida, além disso, é difícil garantir a ausência de umidade e equipar a estrutura com o isolamento térmico necessário.